Termini Chiave

• isoprene: Una idrocarburi insaturi, C5H8, che è prontamente polimerizzato; gomma naturale (caucciù) è cis-1,4-poliisoprene, e trans-1,4-poliisoprene è presente in guttaperca e balata; è la base strutturale per i terpeni.
• fotosintesi: il processo mediante il quale le piante e altri fotoautotropi generano carboidrati e ossigeno dall’anidride carbonica, dall’acqua e dall’energia luminosa nei cloroplasti.

La fotosintesi in molte piante e alghe dipende dalle clorofille che assorbono la luce più vicino al lato ultravioletto dello spettro ed emettono luce nell’estremità verde dello spettro. Tuttavia durante determinati periodi dell’anno o in varie posizioni la maggior parte della luce può essere spostata ad altre lunghezze d’onda lontano dallo spettro ultravioletto. Per affrontare questi problemi, gli organismi dipendenti dalla fotosintesi esprimono vari composti che consentono loro di assorbire diversi spettro di luce. In particolare sono carotenoidi e ficobiline.

Cromoplasti di piante e alcuni altri organismi fotosintetici come alghe, alcuni batteri e alcuni funghi. I carotenoidi possono essere prodotti da grassi e altri mattoni metabolici organici di base da tutti questi organismi. I carotenoidi generalmente non possono essere prodotti da specie nel regno animale, quindi gli animali ottengono carotenoidi nella loro dieta e possono impiegarli in vari modi nel metabolismo.Ci sono oltre 600 carotenoidi noti; sono divisi in due classi, xantofille (che contengono ossigeno) e caroteni (che sono puramente idrocarburi e non contengono ossigeno). Tutti i carotenoidi sono tetraterpenoidi, il che significa che sono prodotti da 8 molecole di isoprene e contengono 40 atomi di carbonio. I carotenoidi in generale assorbono la luce blu. Servono due ruoli chiave nelle piante e nelle alghe: assorbono l’energia luminosa per l’uso nella fotosintesi e proteggono la clorofilla dal fotodamaggio.

Phycobilins (dal greco: φ (phykos) che significa “alga”, e dal latino: bilis che significa “bile”) sono cromofori (molecole che catturano la luce) presenti nei cianobatteri e nei cloroplasti di alghe rosse, glaucofite e alcune criptomonadi (anche se non nelle alghe verdi e nelle piante superiori). Sono unici tra i pigmenti fotosintetici in quanto sono legati a determinate proteine idrosolubili, note come ficobiliproteine. Le ficobiliproteine passano quindi l’energia luminosa alle clorofille per la fotosintesi.Le ficobiline sono particolarmente efficienti nell’assorbire la luce rossa, arancione, gialla e verde, lunghezze d’onda che non sono ben assorbite dalla clorofilla a. Gli organismi che crescono in acque poco profonde tendono a contenere ficobiline in grado di catturare la luce gialla/rossa, mentre quelli a maggiore profondità spesso contengono più delle ficobiline in grado di catturare la luce verde, che è relativamente più abbondante lì.